Question
upstudy study bank question image url

On average, Tamela has noticed that 20 trains pass by her house daily ( 24 hours) on the nearby train tracks. What is the probability that at most 6 trains will pass her house in a 11 - hour time period? (Round all of your answers to three decimal places.)

Ask by Cox Lambert. in the United States
Feb 03,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

The probability of at most 6 trains passing in an 11-hour period is approximately 0.038.

Solution

To determine the probability that at most 6 trains will pass Tamela's house in an 11-hour period, we'll model the situation using the **Poisson distribution**. This distribution is suitable for counting the number of events (trains passing) in a fixed interval of time when these events occur with a known constant mean rate and independently of the time since the last event. ### Step-by-Step Solution: 1. **Determine the Average Rate (\(\lambda\)) for 11 Hours:** - **Given:** 20 trains pass by daily (24 hours). - **Average rate per hour:** \(\lambda_{\text{hour}} = \frac{20}{24} \approx 0.8333\) trains/hour. - **For 11 hours:** \(\lambda_{11} = 0.8333 \times 11 \approx 9.1667\). 2. **Poisson Probability Formula:** \[ P(X = k) = \frac{e^{-\lambda} \lambda^k}{k!} \] Where: - \(P(X = k)\) is the probability of \(k\) events (trains) occurring. - \(e\) is the base of the natural logarithm. - \(\lambda\) is the average rate (9.1667 for 11 hours). - \(k!\) is the factorial of \(k\). 3. **Calculate \(P(X \leq 6)\):** \[ P(X \leq 6) = \sum_{k=0}^{6} \frac{e^{-9.1667} \times 9.1667^k}{k!} \] Calculating each term individually and summing them up: \[ P(X \leq 6) \approx 0.0378 \] (The calculations involve computing each term from \(k = 0\) to \(k = 6\) using the formula above and summing them up, which yields approximately 0.0378.) 4. **Rounding:** \[ P(X \leq 6) \approx 0.038 \quad (\text{rounded to three decimal places}) \] ### Final Answer: The probability of at most 6 trains passing in an 11-hour period is **0.038**.

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

The Deep Dive

To calculate the probability that at most 6 trains will pass by Tamela's house in an 11-hour period, we first need to determine the average number of trains that pass in that timeframe. Given that 20 trains pass in 24 hours, the average rate is: \[ \lambda = \frac{20 \text{ trains}}{24 \text{ hours}} \times 11 \text{ hours} \approx 9.17 \text{ trains}. \] We can model the number of trains passing as a Poisson distribution \( P(X=k) = \frac{e^{-\lambda} \lambda^k}{k!} \) where \( \lambda \) is the average rate and \( k \) is the number of occurrences. Thus, we want to find: \[ P(X \leq 6) = \sum_{k=0}^{6} P(X=k) = \sum_{k=0}^{6} \frac{e^{-9.17} (9.17)^k}{k!} \] Calculating these values for \( k = 0 \) to \( k = 6 \): \[ P(X=0) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^0}{0!} \approx 0.000115, \] \[ P(X=1) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^1}{1!} \approx 0.001055, \] \[ P(X=2) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^2}{2!} \approx 0.004813, \] \[ P(X=3) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^3}{3!} \approx 0.014684, \] \[ P(X=4) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^4}{4!} \approx 0.036395, \] \[ P(X=5) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^5}{5!} \approx 0.070710, \] \[ P(X=6) = \frac{e^{-9.17} (9.17)^6}{6!} \approx 0.115719. \] Now summing these probabilities, we get: \[ P(X \leq 6) \approx 0.000115 + 0.001055 + 0.004813 + 0.014684 + 0.036395 + 0.070710 + 0.115719 \approx 0.243, \] Therefore, the probability that at most 6 trains will pass by in 11 hours is approximately **0.243** when rounded to three decimal places.

Related Questions

7. สร้างจำนวนสามหลักจากเลขโดด \( 1,3,5,7 \) และ 9 โดยเลือกทีละจำนวนและไม่ให้ซ้ำกัน จงหา ความน่าจะเป็นที่จะได้จำนวนสามหลักที่มีค่าน้อยกว่า 500 วิธีทำ \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) 8. นักเรียนชุมนุมจินตคณิต มีจำนวนนักเรียน จำแนกตมระดับชั้น ดังนี้ ม. 1 จำนวน 5 คน ม. 2 จำนวน 4 คน ม. 3 จำนวน 8 คน ม. 4 จำนวน 3 คน ต้องการเลือกหัวหน้าชุมนุม 1 คน โดยการสุ่ม จงหาความน่าจะเป็นที่หัวหน้าชุมนุมเป็นนักเรียน ม. 1 หรือ ม. 2 วิธีทำ \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) 9. ครูอุ้มมีบัตรตัวเลข \( 2,4,5 \) และ 7 นำมาสร้างเป็นจำนวนสองหลัก จงหาความน่าจะเป็นที่ได้ จำนวนสองหลักที่เป็นจำนวนคู่ วิธีทำ \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) 10. กล่องใบหนึ่งบรรจุหลอดไฟ 6 หลอด ในจำนวนนี้มีหลอดดี 4 หลอด และหลอดเสีย 2 หลอด สุ่มหยิบหลอดไฟ 2 หลอด จงหาความน่าจะเป็นที่จะได้หลอดดี 1 หลอด แลหลอดเสีย 1 หล วิธีทำ \( \qquad \) \( \qquad \)
Probability Thailand Feb 03, 2025

Latest Probability Questions

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy